NO20140935A1 - Apparat og metode for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning - Google Patents

Abstract

Kontrollapparat (100) for overvåking av den strukturelle tilstanden i en rørledning (101) omfattende en sentral elektromagnetisk enhet (102) egnet for generering av et magnetfelt (106), ett par magnetiske transportører (103', 103") koblet til den sentrale elektromagnetiske enheten (102) egnet for transportering av magnetfeltet (106) til veggen i rørledningen (101); et sensorsystem (104) for detektering av magnetfeltet (106) transportert langs rørledningen (101); elektrisk enhet (105) fora forsyne kontrollapparatet (100) med strøm, og til innhenting og lagring av data relatert til det detekterte magnetfeltet (106), hvori den omtalte sentrale elektromagnetiske enheten (102) deles inn i ulike ferromagnetiske elementer (107) som holdes samlet av en mantel (109) laget av polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding. Metode hvori et kontrollapparat i henhold til den foreliggende oppfinnelsen brukes til overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning (101).

Description

APPARAT OG METODE FOR OVERVÅKING AV DEN STUKTURELLE INTEGRITETEN I EN RØRLEDNING

Den foreliggende oppfinnelsen er relatert til et kontrollapparat, og den tilhørende metoden, for bestemmelse av den strukturelle integriteten i en rørledning laget av et metallisk materiale.

Nærmere bestemt er den foreliggende oppfinnelsen relatert til et kontrollapparat for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning, enten denne er offshore eller på land, ved bruk av et kontrollverktøy vanligvis kjent som et "kontrollverktøy for rørledning" eller "rørskrape/pigg".

Det finnes flere metoder for inspisering av tilstanden i en rørledning. Disse metodene benytter vanligvis hjelpemidler kjent i prinsippet som "rørskraper/pigger" eller "skumpigger", der sistnevnte er produsert av polymerskum.

De omtalte "rørskrapene/piggene" har vanligvis sylindrisk form, rund form eller kuleform, og innføres eller settes inn i en rørledning, i en bestemt lengde i den samme.

De enkleste versjonene brukes til rengjøring av rørledninger, mens de mer avanserte versjonene er utstyrt med elektronikk og instrumentasjon ombord, noe som muliggjør ulike typer målinger og undersøkelser.

Evaluering av integriteten i rørledninger er av prinsipiell betydning, fremfor alt i oljeindustrien. Mulige skader eller store uregelmessigheter i rørledningens vegger kan faktisk gjøre den farlig, og følgelig ubrukelig.

Rørledninger som frakter gass, petroleum eller andre oljeprodukter kan være utsatt for skader på grunn av ulike faktorer som for eksempel mekaniske påkjenninger, støt eller kjemisk og elektrolytisk virkning på stoffene som inneholdes heri. Nærmere bestemt kan fortynning av veggtykkelsen i en rørledning på enkelte punkter over tid føre til sprekker eller brudd.

Systemer som bruker teknikker med magnetisk induksjon for verifisering av integriteten til en metallisk rørledning er kjent i teknikken.

Det er også kjent at fortynningen av veggene i en rørledning fører til en variasjon i strømningen av magnetfeltet som induseres i det samme. De omtalte teknikkene med magnetisk induksjon er faktisk i stand til å detektere variasjoner i rørledningens veggtykkelse, som for eksempel kan være forårsaket av fortynning eller av annen type skade.

I disse teknikkene med magnetisk induksjon, fremkalles et magnetfelt i den ferromagnetiske veggen i rørledningen ved hjelp av et system som er plassert inne i rørledningen. Dette systemet utfører samtidig målinger av det induserte magnetfeltet. Nærmere bestemt er bruken av disse systemene installert i enheter for inspeksjon av rørledninger, eller "pigger", kjent i teknikken.

For eksempel beskriver US 4072894 et apparat for ikke-destruktive inspeksjoner av rørledninger som omfatter en enhet som kan generere et magnetfelt, med blader som er egnet til å overføre magnetfeltet på innsiden av magnetfeltet, og metoder for detektering av tap i magnetfeltet på grunn av mulig fortynning eller skade på veggen i rørledningen.

Apparatet som beskrives i patentet over er svært omfangsrikt og mekanisk rigid, og krever at rørledningen rengjøres før apparatet kan brukes og for å unngå driftsskader på det samme. I tilfelle apparatet blokkeres inne i rørledningen, på grunn av avsmalning eller delvis obstruksjon i den samme, krever uthenting av apparatet tiltak som medfører vesentlig med arbeid og kostnader. Jo større apparatets omfang er, desto vanskeligere er det å hente det ut fra rørledningen. Selv om apparatet som beskrives i ovennevnte patent US 4072894 muliggjør detektering av mulige belastningspunkter, har søkeren funnet at det ikke er uten ulemper og kan forbedres på ulike områder, hovedsakelig med hensyn til det faktum at en mulig blokkering av apparatet i rørledningen kan føre til midlertidig nedetid av det samme. Nærmere bestemt, i tilfellet med en rørledning som frakter hydrokarboner, kan et brudd i frakten føre til store økonomiske tap og driftsproblemer i alle faser nedstrøms av bruddet.

I teknikken finnes det også enheter, eller "rørskraper/pigger" utstyrt med permanente magneter fremfor elektromagneter. I denne typen apparater genereres magnetfeltet uten bruk av elektrisk strøm.

Søkeren har imidlertid funnet at "rørskraper/pigger" med permanente magneter er ekstremt tunge på grunn av magnetene, og følgelig reduseres passeringshastigheten på "rørskrapen/piggen" i rørledningen, og øker faren for blokkering i den samme.

Videre, i tilfelle apparatet ødelegges, danner den permanente magneten en blokkering som i seg selv, når den fraktes med fluidet som strømmer i rørledningen, kan utgjøre en fare for rørledningens integritet

Konklusjonen er at med "rørskraper/pigger" som har nå kjente systemer med magnetisk induksjon, er det ikke mulig å få i stand undersøkelser av tilstanden på veggene i rørledningen med minimal driftsrisiko og uten preventiv rengjøring av rørledningen.

En målsetning med den foreliggende oppfinnelsen er å overkomme ulempene oppgitt over, og nærmere bestemt finne opp et kontrollapparat for overvåking av integriteten i en rørledning som minimerer faren for skader på selve rørledningen og elementene som finnes deri, nærmere bestemt ventilene.

En ytterligere målsetning med den foreliggende oppfinnelsen er å sørge for et apparat som, i tilfelle en blokkering, ikke forstyrrer strømningen som passerer gjennom rørledningen, og, i tilfelle ødeleggelse, er enkelt å hente ut, for eksempel ved bruk av en "skumpigg".

En annen målsetning med den foreliggende oppfinnelsen er å sørge for et apparat for overvåking av integriteten i en rørledning, som ikke krever rengjøring før innsetting av det samme.

Disse, og andre målsetninger i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, oppnås ved å sørge for et apparat for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning som oppgitt i krav 1.

Ytterligere egenskaper for kontrollapparatet for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning er objektene i underkravene.

Egenskapene og fordelene for apparatet for kontrollapparatet for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, vil være tydeligere utfra de følgende illustrative og ikke-begrensende beskrivelsene, som henviser til de vedlagte skjematiske tegningene i hvilket: figur 1 er en skjematisk visning av en foretrukket utførelse av et kontrollapparat for en rørledning for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning;

figur 2 er en skjematisk tverrsnittvisning av en alternativ utførelse av et kontrollapparat for en rørledning for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning.

Med referanse til figur 1, er det vist et kontrollapparat for en rørledning, angitt som en helhet med 100, for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning 101.

Kontrollapparatet 100 for rørledninger 101 omfatter:

en sentral elektromagnetisk enhet 102 som forlenges i rørledningens 101 lengderetning, egnet for generering av et magnetfelt 106;

en første magnetisk transportør 103' tilkoblet den ene enden på den sentrale elektromagnetiske enheten 102, egnet for transportering av magnetfeltet 106 generert av den sentrale elektromagnetiske enheten 102 til veggen i rørledningen 101;

en andre magnetisk transportør 103" tilkoblet den motsatte enden på den sentrale elektromagnetiske enheten 102, i forhold til den første magnetiske transportøren 103', egnet for å muliggjøre lukking av en magnetisk krets og transportere magnetfeltet 106 fra veggen i rørledningen 101 og mot den sentrale elektromagnetiske enheten 102;

minst ett sensorsystem 104 for detektering av magnetfeltet 106 som er tilstede ved veggen i rørledningen 101;

elektrisk enhet 105 koblet til den sentrale elektromagnetiske enheten 102, for å levere strøm til kontrollapparatet 100 og innhenting og lagring av data relatert til det detekterte magnetfeltet 106.

Det omtalte kontrollapparatet 100 for rørledninger 101 er et apparat egnet for innføring i en rørledning 101, og faller mer generelt i gruppen "kontrollverktøy for rørledninger".

Den omtalte elektromagnetiske enheten 102, som har en hovedsakelig sylindrisk form, er delt inn i ulike elementer 107 plassert nær hverandre og er laget av ferromagnetisk materiale, helst en jern-kobolt-legering, og holdes samlet i en mantel 109 laget av polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding.

Denne løsningen sørger for at, hvis kontrollapparatet blir stående fast i rørledningen 101, vil mantelen 109 laget av polymermateriale løses opp og frigjøre de ulike elementene 107 i den sentrale elektromagnetiske enheten 102. På denne måten brytes den sentrale elektromagnetiske enheten 102 ned til et stort antall deler med reduserte dimensjoner som ikke lenger utgjør noen fare for rørledningen 101.

Disse elementene 107 er omsluttet av en magnetspole 108. Når den omtalte magnetspolen 108 utsettes for elektrisk strøm, genererer den et magnetfelt 106 som passerer gjennom elementene 107 i lengderetningen.

Nærmere bestemt kan de omtalte elementene 107 ha en form og en dimensjon som gjør at de ikke utgjør en fare for rørledningen 101. De omtalte elementene 107 kan for eksempel ha en sylindrisk eller en rund form som gjør det mulig for dem å enklere trille i rørledningen 101 i tilfelle kontrollapparatet 100 ødelegges.

De omtalte første og andre magnetiske transportører 103', 103", i det følgende for enkelhets skyld kalt magnetiske transportører, er begge laget av et fleksibelt polymerisk materiale for nedbrytning til elementer med små dimensjoner etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding. Den omtalte første magnetiske transportøren 103' og den omtalte andre magnetiske transportøren 103" omfatter et indre, fleksibelt kjernemateriale 110', 110".

I en foretrukket utførelse, har de omtalte magnetiske transportørene 103', 103" en tverrgående skive eller en rosettutforming, og i lengderetningen en buet form som tar hensyn til enhetens fremadgående bevegelse, og forenkler dens passering gjennom rørledningen 101.

Den omtalte buede formen garanterer også konstant feste av de magnetiske transportørene 103', 103" til rørledningens 101 innvendige vegg, takket være det fleksible trykket de magnetiske transportørene 103', 103" utøver på rørledningens 101 innvendige vegg så snart kontrollapparatet 100 har blitt innført i det samme.

I en foretrukket utførelse omfatter de magnetiske transportørenes 103', 103" fleksible kjerne laget av ferromagnetisk materiale 110', 110" av en bunt eller pakke med stålledninger, helst laget av en legering med lav magnetisk metning, og der diameteren på hver ledning er mindre enn 0,5 mm og hvori ledningens magnetiske permeabilitet ligger mellom 1500 og 2000 H/m.

De magnetiske transportørenes 103', 103" fleksibilitet gjør det mulig for kontrollapparatet 100 å passere over alle potensielle forandringer i rørledningens 101 seksjoner på grunn av defekter i den samme, akkumuleringsområder, avleiringer eller ventiler

I en bestemt versjon av den foreliggende oppfinnelsen kan de omtalte magnetiske transportørene 103', 103" ha en flersjiktsstruktur for å øke den magnetiske konduktiviteten. I denne bestemte utførelsen kan den omtalte første magnetiske transportøren 103' og den omtalte andre magnetiske transportøren 103" bestå av ulike skiver (ikke vist) laget av polymerisk materiale, der hver har en kjerne av ferromagnetisk materiale.

I en bestemt utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan de omtalte magnetiske transportørene 103', 103" omfatte en metallisk ring 111', 111" som minst delvis omslutter den sentrale elektromagnetiske enheten 102 i overensstemmelse med koblingen mellom den sentrale elektromagnetiske enheten 102 og de magnetiske transportørene 103', 103", med den funksjon å redusere lekkasjer i de magnetiske feltlinjene 106.

Generelt sett vil de omtalte magnetiske transportørene 103', 103" optimalisere opprettholdelse av magnetisk fluks og begrense avstanden mellom enden på de magnetiske transportørene 103', 103" og rørledningens 101 innvendige vegg.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan det omtalte sensorsystemet 104 være av LF-typen 104' (lokalisert feil) eller av LMA-typen 104"

(tap av metalltverrsnittområde)

Det omtalte sensorsystemet av LF-typen 104' kan omfatte magnetiske sensorer 121', som er egnet for detektering av magnetfeltet 106, tilkoblet til en fleksibel støtte 117 laget av polymerisk materiale.

Den omtalte fleksible støtten 117 i det omtalte sensorsystemet av LF-typen 104' kan ha en tverrgående sirkulær form eller ha en rund krone med en diameter nær rørledningens 101 innvendige diameteren, og kan plasseres vinkelrett i forhold til den sentrale elektromagnetiske enheten 102.

De omtalte sensorer 121' settes opp i en rund konfigurasjon hovedsakelig langs langs kanten på den fleksible støtten 117, slik at den plasseres nær den innvendige veggen i rørledningen 101.

De omtalte magnetiske sensorenes 121' nærhet til den innvendige veggen i rørledningen 101 gjør det mulig for sensorsystemet av LF-typen 104' å detektere lokale variasjoner i magnetfeltet 106, nærmere bestemt den radielle komponenten, nær veggen i rørledningen 101. Denne type detektering gjør det mulig å hente inn nyttig informasjon om tilstedeværelsen av defekter med reduserte dimensjoner 119, og informasjon om disse defektenes vinkelposisjon.

Det omtalte sensorsystemet av LF-type 104' kan omfatte en fleksibel mantel 118 som egner seg til å inneholde den omtalte fleksible støtten 117 og de omtalte magnetiske sensorene 121'. Den omtalte fleksible mantelen 118 kan kobles vinkelrett på den omtalte elektromagnetiske enheten 102 og forlenges herfra til den berører den innvendige veggen i rørledningen 101.

Den fleksible mantelens 118 fleksibilitet kombinert med den fleksible støttens 117 fleksibilitet gjør det mulig for kontrollapparatet 100 å passere over alle potensielle avsetninger eller deformasjoner som finnes i rørledningen 101.

Det omtalte sensorsystemet av LMA-typen 104" kan omfatte magnetiske sensorer 121", som er egnet for detektering av magnetfeltet 106, tilkoblet til en støtte 124. Det omtalte sensorsystemet av LMA-typen 104" kan plasseres koaksialt til den sentrale elektromagnetiske enheten 102 og ha en hovedsakelig rund form.

Det koaksiale oppsettet av sensorsystemet av LMA-typen 104" muliggjør detektering av omfattende korrosjonsfenomener 120, via måling av det totale aksielle magnetfeltet 106 som passerer gjennom de magnetiske sensorene 121".

Det omtalte sensorsystemet av LMA-typen 104" kan kobles mellom én av de magnetiske transportørene 103', 103" og den omtalte sentrale elektromagnetiske enheten 102.

Videre kan det omtalte sensorsystemet av LMA-typen 104" omfatte et beskyttende deksel 123 som er egnet for å beskytte og inneholde støtten 124 og de magnetiske sensorene 121" koblet til det.

Den omtalte fleksible mantelen 118 og det omtalte beskyttende dekselet 123 kan være laget av et polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding.

Det omtalte kontrollapparatet 100 samtidig inneholde det omtalte sensorsystemet av LF-typen 104' og det omtalte sensorsystemet av LMA-typen 104" eller alternativt kun ett av de to.

I en foretrykket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen inneholder det omtalte kontrollapparatet 100 også et et system for romlig lokalisering 122, egnet for posisjonering av kontrollapparatet 100.

Det omtalte systemet for romlig lokalisering 122 omfatter en klokke (ikke vist) for henting av en tidsreferanse som er tilknyttet minst én måling av posisjonsvariasjon, innhentet ved bruk av minst ett av de følgende instrumentene: et gyroskop (ikke vist) for bestemmelse av kontrollapparatets 100 helling; et akselerometer (ikke vist) for måling av kontrollapparatets 100 akselerasjon og følgelig dets variasjoner i hastighet;

en trykkmåler (ikke vist) for detektering av variasjoner i trykket som utøves på kontrollapparatet 100. Dette er nyttig for å forstå om apparatet 100 har passert

over potensielle forandringer i rørledningens 101 seksjoner, som for eksempel sveiseskjøter eller ventiler som har faste posisjoner i rørledningen 101.

Ved å knytte dataene som detekteres av sensorsystemet 104 til magnetfeltet 106 til dataene relatert til tidsreferansen og posisjonen som innhentes av lokaliseringssystemet 122, er det mulig å lokalisere de strukturelle defektene som finnes på veggene i rørledningen 101.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan den omtalte strømtilførselen 105 omfatte minst ett batteri (ikke vist) med litiumiioner, minst ett innhentingssystem (ikke vist) og den relative elektriske enheten (ikke vist) til den sentrale elektromagnetiske enheten 102, sensorsystemet 104 og lokaliseringssystemet 122.

Det omtalte batteriet dimensjoneres slik at det garanterer en elektrisk ladning tilstrekkelig for å forsyne den sentrale elektromagnetiske enheten 102 i en tidsperiode lenger eller lik 1,2 ganger den forventede tiden for overvåkingen, og i alle tilfeller for en tidsperiode som ikke overstiger 72 timer, og helst mindre enn 12 timer.

I tilfelle kontrollapparatet 100 blokkeres i rørledningen 101, vil batteriets korte levetid sørge for at den magnetiske effekten i det samme vil forsvinne i løpet av et par timer, og vil således hindre at den magnetiske effekten gir kontrollapparatet 100 feste på veggen i rørledningen og gjør uthentingen vanskeligere.

Det omtalte innhentingssystemet omfatter et målekort (ikke vist), egnet for behandling av dataene relatert til magnetfeltet 106 detektert av sensorsystemet 104 og tids- og posisjonsdata innhentet av systemet for romlig lokalisering 122 og et lagringssystem (ikke vist) for de detekterte dataene.

Nærmere bestemt gjør de omtalte magnetiske sensorene 121', 121" detektering av variasjoner i magnetfeltet 106, hvori det omtalte målekortet behandler det detekterte signalet.

I en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelsen er den omtalte elektriske enheten 105 tilkoblet til den sentrale elektromagnetiske enheten 102 ved hjelp av en kontakt 115 laget av polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding. Den omtalte kontakten 115 inneholder også kontaktmetoder 116 for overføring av data og strøm.

I en bestemt utførelse av den foreliggende oppfinnelsen kan den omtalte elektriske enheten 105 være utenfor kontrollapparatet 100, og, nærmere bestemt, inneholdt i en rørskrape/pigg (ikke vist) uavhengig av kontrollapparatet 100, tilkoblet kontrollapparatet ved bruk av et fleksibelt tilkoblingssystem (ikke vist) som kan være laget av et polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding.

Med referanse til figur 2, viser dette en bestemt utførelse av kontrollapparatet 100 (de samme referansenumrene har den samme betydningen angitt i figur 1), hvori de omtalte første og andre magnetiske transportørene 103', 103" er integrert i den sentrale elektromagnetiske enheten 102.

Nærmere bestemt kan den sentrale elektromagnetiske enheten 102 omfatte en bunt med metalledninger 112 som i de to endene åpnes til flere underbunter med ledninger 113', 113". De omtalte underbuntene med ledninger 113', 113" er inkludert i de omtalte første og andre magnetiske transportører 103', 103" og forlenges til de berører den innvendige veggen i rørledningen 101.

Midten på de omtalte buntene med metalledninger 112 er omsluttet av en magnetspole 108, som når den strømføres med elektrisk strøm, genererer et magnetfelt 106 (angitt med stiplet linje i figur 2) som passerer gjennom den omtalte bunten med ledninger 112 og de omtalte underbuntene med ledninger 113', 113" til de når den innvendige veggen i rørledningen 101.

De omtalte buntene med metalledninger 112, de omtalte underbuntene med ledninger 113', 113" og nevnte magnetspole 108 er inneholdt i en hylse laget av polymermateriale 114 som holder dem samlet. Hylsen er egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding.

De omtalte underbuntene med ledninger 113', 113" fører magnetfeltet 106 mot rørledningen 101, og kan ha en tverrgående rosettformet konfigurasjon.

I henhold til den foreliggende oppfinnelsen er det omtalte polymermaterialet inneholdt i mantelen 109, i den første og andre magnetiske transportøren 103', 103", i hylsen 114, i kontakten 115, i den fleksible mantelen 118 og i det beskyttende dekselet 123 et polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding på grunn av hydrokarbonenes aggressivitet og den mekaniske effekten av fluidet som strømmer i rørledningen.

Nærmere bestemt oppfyller det omtalte polymermaterialet minst én av de følgende egenskaper: glassovergangstemperatur lavere enn den typiske driftstemperaturområdet i kontrollapparatet 100, helst lavere enn 10<2>C.

smeltepunkt høyere enn den typiske driftstemperaturområdet i kontrollapparatet 100, helst høyere enn 70<Q>C.

Nærmere bestemt kan det omtalte polymermaterialet være etylenvinylacetat (EVA). Dette materialet er i overensstemmelse med egenskapene oppgitt over, og brytes ned til mindre biter i løpet av ett par dager hvis det utsettes for en hydrokarbonblanding.

Et ytterligere objekt i den foreliggende oppfinnelsen er relatert til en metode for overvåking av den strukturelle tilstanden i en rørledning 101, som omfatter fasene beskrevet i det følgende.

Da det omtalte kontrollapparatet 100 ikke har egen fremdriftsmetode, forflyttes den langs rørledningen 101 takket være fremdriften som utøves av fluidet som strømmer i den samme rørledningen.

Når kontrollapparatet 100 har blitt innført i rørledningen 101 starter det overvåkingen som varer helt til det når rørskraperfellen (ikke vist), som kontrollapparatet 100 går inn i straks det har fullført overvåkingen.

Under overvåkingen genererer kontrollapparatet 100 et magnetfelt 106 som transporteres til veggen i rørledningen 101 ved hjelp av de magnetiske transportørene 103', 103" og detekteres av sensorsystemet 104.

Nærmere bestemt detekterer sensorsystemet 104 variasjonene i magnetfeltet 106 som kan indikere potensielle områder med reduksjon av tykkelsen på veggen i rørledningen 101.

En variasjon i magnetfeltet 106 på veggen i rørledningen 101 kan indikere en reduksjon i tykkelsen på veggen i rørledningen 101 eller en defekt i den samme.

Disse dataene som måles av sensorsystemet 104 lagres ved hjelp av den elektriske enheten 105, sammen med data relatert til posisjonen innhentet av kontrollapparatets 100 system for romlig lokalisering 122, og kan gjenopprettes av det samme når overvåkingen er fullført.

En analyse av dataene gjenopprettet av kontrollapparatet 100 kan gi nyttige indikasjoner med hensyn til potensielle strukturelle defekter 119,120 på veggene i rørledningen 101.

Det omtalte apparatet for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning, som er objektet i den foreliggende oppfinnelsen, er spesielt egnet for bruk i rørledninger som er beregnet på frakt av hydrokarboner.

Egenskapene til apparatet og egenskapene til metoden for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning, som er objektet i den foreliggende oppfinnelsen, kommer tydelig fram i beskrivelsene. Det samme gjelder de relative fordelene.

Nærmere bestemt er en av fordelene med apparatet og metoden i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, muliggjøring av lokalisering av potensielle strukturelle defekter eller avvik i veggene i en rørledning uten å sette i fare selve rørledningens sikkerhet

I tilfelle blokkering i rørledningen, kan kontrollapparatet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, faktisk brytes ned i flere lette komponenter med mindre dimensjoner som ikke er farlige for rørledningen.

Konstruksjonen av apparatet er tenkt slik at den skal kunne brytes ned til flere biter i løpet av ett par dager.

Når kontrollapparatet har hatt langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding, brytes komponentene laget av polymermateriale ned og løses opp i hydrokarbonblandingen, og frigjør delene tilkoblet komponentene.

Disse frigjorte delene, generelt av metall, eller i alle tilfelle ikke nedbrytbare i hydrokarbonblandingen, er designet for å minimere faren for skade på rørledningen. Vekten og dimensjonene på disse ikke-nedbrytbare delene er slik at de ikke utgjør en fare for rørledningens integritet, og utgjør heller ingen hindring eller risiko for potensielle senere overvåkinger som utføres ved bruk av noen kjent type rørskrape/pigg.

En ytterligere fordel med kontrollapparatet i henhold til den foreliggende oppfinnelsen representeres av det faktum at den fleksible strukturen av den samme muliggjør bruk av kontrollapparatet til overvåking av rørledninger som ikke på forhånd har blitt rengjort for avsetninger av voks, parafiner, asfaltener eller sand.

Takket være dets strukturelle fleksibilitet kan kontrollapparatet faktisk passere over hindringer og/eller delvise obstruksjoner som finnes i rørledningen uten å bli sittende fast.

Kontrollapparatet er også egnet for bruk i rørledninger som har en liten diameter, helst en diameter fra 7,6 cm (3 tommer) og oppover.

Apparatet og metoden for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning i henhold til den foreliggende oppfinnelsen slik den er tenkt, kan i alle tilfeller gjennomgå flere modifiseringer og varianter, alle inkludert i det samme oppfinnelseskonseptet Oppfinnelsens beskyttelsesomfang er derfor definert i de vedlagte kravene.

Claims (19)

1. Kontrollverktøy for rørledninger (100) for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning (101) omfattende: en sentral elektromagnetisk enhet (102) egnet for generering av et magnetfelt (106); en første magnetisk transportør (103') tilkoblet den sentrale elektromagnetiske enheten (102), egnet for transportering av magnetfeltet (106) generert av den sentrale elektromagnetiske enheten (102) til veggen i rørledningen (101); en andre magnetisk transportør (103") tilkoblet den sentrale elektromagnetiske enheten (102), egnet for å muliggjøre lukking av en magnetisk krets og transportere magnetfeltet (106) fra veggen i rørledningen (101) og mot den sentrale elektromagnetiske enheten (102); minst ett sensorsystem (104) for detektering av magnetfeltet (106); elektrisk enhet (105) for å levere strøm til kontrollverktøyet for rørledninger (100) og innhenting og lagring av data relatert til det detekterte magnetfeltet (106);karakterisert vedat den omtalte elektromagnetiske enheten (102) er delt inn i ulike elementer (107) laget av ferromagnetisk materiale og som holdes samlet i en mantel (109) laget av polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding.

2. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 1, hvori de omtalte elementene (107) er omsluttet av en magnetspole (108) som når utsettes for elektrisk strøm, genererer et magnetfelt (106) som passerer gjennom elementene (107) i lengderetningen.

3. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 1, hvori de omtalte første og andre magnetiske transportører (103', 103") er laget av et fleksibelt polymerisk materiale for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding og omfatter en indre fleksibel kjerne laget av ferromagnetisk materiale (110', 110").

4. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 3, hvori den omtalte fleksible kjernen er laget av ferromagnetisk materiale (110', 110") omfatter en bunt eller pakke med stålledninger.

5. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til hvilket som helst av de forestående kravene, hvori de omtalte første og andre magnetiske transportører (103', 103") omfatter en metallisk ring (111', 111") som minst delvis omslutter den sentrale elektromagnetiske enheten (102) ved tilkoblingen mellom den sentrale elektromagnetiske enheten (102) og den omtalte første og andre magnetiske transportøren (103', 103"), med den funksjon å redusere lekkasjer i de magnetiske feltlinjene (106).

6. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 1, hvori det omtalte sensorsystemet (104) er av LF-typen (104') eller av LMA-typen (104").

7. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 6, hvori det omtalte sensorsystemet av LF-typen (104'), egnet for å detektere lokale variasjoner i magnetfeltet (106) nær veggen i rørledningen (101), omfatter magnetiske sensorer (121'), koblet til en fleksibel støtte (117) og satt opp i en rund konfigurasjon hovedsakelig langs kanten på den fleksible støtten (117).

8. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 6, hvori det omtalte sensorsystemet av LMA-typen (104"), egnet for måling av det totale aksielle magnetfeltet (106), plassert koaksialt til den sentrale elektromagnetiske enheten (102), omfatter magnetiske sensorer (121") koblet til en støtte (124).

9. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 1, hvori det omtalte kontrollverktøyapparatet (100) for rørledninger omfatter et system for romlig lokalisering for detektering av posisjoneringen av kontrollverktøyet for rørledninger (100).

10. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 1, hvori den omtalte elektriske enheten (105) omfatter minst ett batteri og minst ett innhentingssystem.

11. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 10, hvori det omtalte batteriet garanterer en elektrisk ladning tilstrekkelig for å forsyne den sentrale elektromagnetiske enheten (102) i en tidsperiode som ikke overstiger 72 timer.

12. Kontrollverktøyet for i henhold til krav 10, omtalte innhentingssystemet omfatter et målekort egnet for behandling av dataene relatert til magnetfeltet (106) detektert av sensorsystemet (104) og posisjonsdata innhentet av systemet for romlig lokalisering (122) og et lagringssystem for de detekterte dataene.

13. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 1, hvori den omtalte sentrale elektromagnetiske enheten (102) omfatter en bunt med metalliske ledninger (112) som i de to endene åpnes til flere underbunter med ledninger (113', 113"), de omtalte underbuntene med ledninger (113', 113") er inkludert i de omtalte første og andre magnetiske transportørene (103', 103") forlenges til den berører den innvendige veggen i rørledningen (101).

14. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 13, hvori den omtalte bunten med metalledninger (112) er omsluttet av en magnetspole (108) som når den strømføres med elektrisk strøm, genererer et magnetfelt (106) som passerer gjennom den omtalte bunten med ledninger (112) og de omtalte underbuntene med ledninger (113', 113") til de når den innvendige veggen i rørledningen (101).

15. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til krav 14, hvori de omtalte buntene med ledninger (112), de omtalte underbuntene med ledninger (113', 113") og nevnte magnetspole (108) er inneholdt i en hylse laget av polymermateriale (114) som er egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding.

16. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til noen av de foregående kravene, hvori det omtalte polymermaterialet er et polymermateriale egnet for nedbrytning etter langvarig kontakt med en hydrokarbonblanding.

17. Kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til noen av de foregående kravene, hvori det omtalte polymermaterialet er et etylenvinylacetat.

18. Metode for overvåking av den strukturelle tilstanden i en rørledning (101),omfattende de følgende fasene: sørge for et kontrollverktøy for rørledninger (100) i henhold til den foreliggende oppfinnelsen; innføre det omtalte kontrollverktøyet for rørledninger (100) inn i rørledningen (101) for overvåking; generering av et magnetfelt (106) ved bruk av det omtalte kontrollverktøyet for rørledninger (100), som transporteres til veggen i rørledningen (101); detektere, ved bruk av det omtalte kontrollverktøyet for rørledninger (100), variasjoner i magnetfeltet (106) som transporteres til veggen i rørledningen (101); lagre de omtalte dataene relatert til variasjonene i magnetfeltet (106) i kontrollverktøyet for rørledninger (100); gjenopprette de omtalte dataene relatert til variasjonene i magnetfeltet (106) fra kontrollverktøyet for rørledninger (100); analysere de omtalte dataene relatert til variasjonene i magnetfeltet (106) for å få indikasjoner med hensyn til potensielle strukturelle defekter (119,120) på veggene i rørledningen (101).

19. Bruk av kontrollverktøyet for rørledninger i henhold til hvilket som helst av kravene 1 til 17, for overvåking av den strukturelle integriteten i en rørledning beregnet på frakt av hydrokarboner.